از آنجایی که سولفات آلومینیوم یک ترکیب بسیار اسیدی است، برای متعادل کردن ph خاک استفاده میشود. هنگامی که سولفات آلومینیوم با آب تماس پیدا میکند، هیدروکسید آلومینیوم و محلول اسید سولفوریک بسیار رقیق شده را تشکیل میدهد که اسیدیته خاک را تغییر میدهد.
بسیاری از گیاهان اسید دوست هستند یعنی برای رشد در خاکهای اسیدی سازگارترند. برای پرورش این گیاهان به pH خاک کمتر از 6 نیاز دارید. برای این منظور از ترکیب آلومینیوم سولفات که به اسم زاج سفید نیز شناخته میشود، در صنعت کشاورزی و پرورش گیاهان استفاده میشود.
سولفات آلومینیوم یک نمک اسیدی است که از کاتیونهای آلومینیوم (Al+3) و آنیونهای سولفات (SO42-) تشکیل شده است. سولفات آلومینیوم به سه شکل گرانول خشک، مایع و مایع اسیدی شده به بازار عرضه میشود.
در ادامه این مقاله به انواع کاربردهای سولفات آلومینیوم در کشاورزی و نحوه استفاده از آن میپردازیم.
کاربردهای سولفات آلومینیوم در کشاورزی چیست؟
به طور کلی باید گفت که سولفات آلومینیوم برای پیادهسازی استانداردهای عملی در کشاورزی استفاده میشود. آلومینیوم سولفات یا همان زاج سفید در کشاورزی به منظور کاهش اسیدیته خاک استفاده میشود.
اسیدیته خاک را میتوان با افزودن مواد شیمیایی مانند گوگرد، سولفات آلومینیوم یا اسید سولفوریک به طور مؤثر کاهش داد. انتخاب ماده مورد استفاده بستگی به این دارد که میخواهید PH چقدر سریع تغییر کند و نوع / اندازه گیاهی که کمبود را تجربه میکند، چیست.
سولفات آلومینیوم مادهای است که حتی افراد غیر حرفهای نیز میتوانند با خیال راحت از آن استفاده کنند. سولفات آلومینیوم سریعتر از گوگرد عنصری عمل میکند، زیرا بسیار محلول در آب است.
برخی از پرورشدهندگان گیاهان زینتی از این ماده شیمیایی برای تغییر رنگ گلهای خود نیز استفاده میکنند. این ماده به عنوان حشرهکش نیز در باغها کاربرد دارد.
شوری خاک نیز یکی دیگر از تهدیدات بزرگ کشاورزی و زراعت است. آلومینیوم سولفات به رفع شوری خاک نیز کمک میکند. به خصوص استفاده از این ماده برای کشت برنج در خاکهایی که با مشکل شوری مواجه هستند، توصیه میشود.
این ماده شیمیایی علاوه بر کشاورزی در پرورش دام و طیور هم کاربرد دارد. سولفات آلومینیوم در مرغداریها به منظور کاهش pH بستر طیور استفاده میشود و در نتیجه تبخیر آمونیاک را کاهش میدهد.
این امر کیفیت هوا را برای پرندگان بهبود بخشیده و بار بیماریزا را کاهش میدهد و در نتیجه افزایش وزن و سلامت گله را بهبود میبخشد. البته علاوه بر موارد ذکر شده افزودن آلوم به بستر دام و طیور مزیتهای دیگری نیز دارد.
اگر از بستر دام و طیور پس از تخلیه به عنوان کود استفاده شود، این کود حاوی مقادیر بالاتر نیتروژن و مقادیر کمتری فسفر خواهد بود. به دلیل تشکیل کمپلکس آلومینیوم و فسفات، در نهایت پسماند حاوی فسفات کمتر است.
همانطور که میدانیم فسفر یک آلاینده محیطی خطرناک است که وجود آن در محیطهای آبی باعث شکوفایی جلبک میشود. در نتیجه با استفاده از آلومینیوم سولفات آلودگی فسفر در روانابهایی که از مزارع کشاورزی و محل پرورش دام و طیور جاری میشوند، کاهش مییابد.
میزان استفاده از سولفات آلومینیوم در کشاورزی
درباره میزان استفاده از سولفات آلومینیوم در کشاورزی باید گفت که به طور کلی، به ازای هر 0.5 نقطه pH که میخواهید کاهش دهید، به 0.45 کیلوگرم سولفات آلومینیوم در هر متر مربع خاک نیاز دارید.
طبق مطالعاتی که در دهههای اخیر صورت گرفته میتوان از زاج در پیشگیری و کنترل بیماریهای گیاهی استفاده کرد. در این روش، زاج را به صورت محلول آبی با غلظت جرمی 4-5.9 درصد آماده میکنند. میزان مصرف آلومینیوم سولفات در بستر دام و طیور به میزان نیتروژن دفع شده بستگی دارد.
اما به طور کلی این میزان مصرف بین ۵ تا ۱۰ درصد وزن بستر طیور متغیر است. به طور کلی میتوان گفت سولفات آلومینیوم به عنوان یک افزودنی شیمیایی ایمن و بدون اثر سمیت شناخته میشود.
البته به عنوان یک قاعده کلی، غلظت آلومینیوم در خاک در بازه 2-5 ppm برای ریشه گونههای گیاهی حساس، سمی است و بالاتر از 5ppm برای اغلب گونهها سمی خواهد شد.
به عنوان مثال، فرض کنید PH اولیه خاک شما 7.4 است و میخواهید در آن زغال اخته بکارید که به pH بالاتر از 5.5 نیاز ندارد. شما باید حدود 16 تا 24 فنجان سولفات آلومینیوم در محل کاشت هر بوته بریزید و به خاطر داشته باشید که حتماً کاشت را حدود یک ماه پس از مصرف به تعویق بیندازید تا از سوختگی ریشه جلوگیری شود.
نتیجه گیری
به طور کلی طبق مطالب بررسی شده در این مقاله میتوان گفت که سولفات آلومینیوم یک ماده بسیار کاربردی و بی خطر در صنعت کشاورزی و پرورش دام و طیور است.
این ماده شیمیایی کاربردهای گستردهای از جمله کاهش اسیدیته خاک، بهبود شوری خاک، جلوگیری از بیماری گیاهان و بهبود عملکرد آفتکشها دارد. به طور کلی باید گفت که استفاده از آلومینیوم سولفات در کشاورزی باعث افزایش حاصلخیزی خاک و بهرهوری خواهد شد.
اسید استیک که به نامهای متان کربوکسیلیک اسید و اسید اتانوئیک نیز شناخته میشود، اساساً مایعی شفاف و بیرنگ است که بویی تند دارد. از آنجایی که در فرمول شیمیایی خود اتم کربن دارد، یک ترکیب آلی است و با فرمول شیمیایی CH3COOH شناخته میشود.
جالب اینجاست که کلمه استیک از یک کلمه لاتین به نام “acetum” به معنی “سرکه” گرفته شده است. سرکه شکل رقیق اسید استیک است و رایجترین ماده شیمیایی در بین مردم است. اسید استیک جزء اصلی سرکه است و همچنین به سرکه بوی خاصی میدهد.
استیک اسید در صنایع مختلفی کاربرد دارد. یکی از این صنایع، کشاورزی است، که در این مقاله به طور خاص به کاربرد اسید استیک در کشاورزی خواهیم پرداخت.
کاربرد استیک اسید در کشاورزی
استیک اسید یا سرکه یک ماده چند منظوره و جزء ضروری بسیاری از فرایندها از جمله بخش کشاورزی است. به طور خاص، سرکه کشاورزی با غلظتهای 10 تا 50 درصد، نقش بسزایی در زمینههای مختلف دارد. این ماده یک جایگزین سازگار با محیطزیست برای آفتکشها و قارچکشهای شیمیایی است، به تنظیم pH خاک و آب کمک میکند و حتی به عنوان یک مکمل غذایی مفید عمل میکند.
یکی از جدیدترین روشها در کشاورزی، استفاده از باکتریهای محرک رشد گیاه برای بهبود رشد و سلامت گیاهان و به عنوان یک راه جایگزین برای جلوگیری از اثرات منفی ناشی از استفاده بیش از حد از کودهای معدنی و مواد شیمیایی برای افزایش تولید کشاورزی و در پاسخ به تقاضای جهانی است.
تحقیقات نشان داده است، که اسید استیک از طریق ایجاد مکانیسمهای مختلف تقویتکننده رشد گیاهاست. این ماده از طریق مکانیسمهایی از جمله تثبیت نیتروژن، تولید هورمونهای گیاهی و مواد معدنی، حل شدن بهتر مواد مغذی و مختل کردن فعالیت پاتوژنها، رشد و سلامت گیاه را افزایش میدهد.
برای درک واقعی کاربردهای گسترده سرکه در کشاورزی، ابتدا باید به شیمی پشت سرکه بپردازیم. سرکه عمدتاً از اسید استیک و آب تشکیل شده است. قدرت سرکه با درصد اسید استیک موجود در آن تعیین میشود. به عنوان مثال، سرکه معمولی خانگی معمولاً حاوی حدود 5٪ اسید استیک است. با این حال، کشاورزی اغلب از سرکه با غلظت اسید استیک بالاتر، معمولاً از 10٪ تا 50٪ استفاده میشود.
اسید استیک یک انتخاب عالی برای کنترل علفهای هرز و آفات طبیعی در بخش کشاورزی است. هنگامی که روی سطوح گیاه اسپری میشود، غلظت بالایی از اسید استیک (مانند اسید استیک 10، 30 درصد یا حتی 50 درصد سرکه) میتواند به طور مؤثر علفهای هرز را از بین ببرد. اسید استیک به کوتیکول برگ نفوذ میکند و میتواند به سرعت علفهای هرز را خشک کند.
مشابه با کنترل علفهای هرز، استیک اسید همچنین میتواند آفات را کنترل کند. طعم ترش و بوی قوی اسید استیک از گسترش آفات جلوگیری میکند و این ماده را به گزینهای عالی برای روشهای کشاورزی ارگانیک که در آن آفتکشهای مصنوعی نباید استفاده شوند، تبدیل میکند.
متعادل کردن pH خاک و آب در کشاورزی بسیار مهم است. بسیاری از محصولات در محدوده pH کمی اسیدی تا خنثی بهترین رشد را دارند. قلیائیت بالا میتواند بر سلامت و رشد گیاه تأثیر منفی بگذارد و از جذب مواد مغذی ضروری جلوگیری کند.
استیک اسید، به ویژه در غلظتهای بالاتر، میتواند برای کاهش pH خاک و آب آبیاری استفاده شود و محیطی بهینه برای رشد محصولات کشاورزی فراهم کند. البته هنگام تنظیم pH، به یاد داشته باشید که مرتباً آن را با ابزارهای قابل اعتماد کنترل کنید.
Acetic acid نه تنها برای محصولات زراعی مفید است. همچنین یک مکمل غذایی ارزشمند برای دام است. وقتی سرکه به خوراک دام یا آب آشامیدنی اضافه شود، میتواند به حفظ سلامت گوارش در دام کمک کند.
اسید استیک موجود در سرکه به هضم کمک میکند و به طور بالقوه میتواند کارایی خوراک را افزایش دهد. علاوه بر این، به کنترل باکتریهای بیماریزا کمک میکند و سلامت کلی حیوانات را ارتقا میدهد.
همچنین استیک اسید یا سرکه یک گزینه مناسب بیخطر برای ضدعفونی کردن ابزار و تجهیزات کشاورزی است. سرکه میتواند راه حلی مقرونبهصرفه و سازگار با محیطزیست باشد. محتوای اسید استیک آن به عنوان یک ضد عفونی کننده طبیعی عمل میکند و بسیاری از باکتریها و قارچهای رایج را از بین میبرد.
سورفکتانتها جزء اصلی مواد شوینده پاککننده هستند. کلمه سورفکتانت به معنای عامل فعال سطحی است. مولکول ترکیباتی که به آنها سورفکتانت گفته میشود، دارای دو بخش آبدوست (قطبی) و آبگریز (غیرقطبی) است.
انواع سورفکتانت و طبقهبندی آنها معمولاً براساس بخش آبدوست یا هیدروفیلیک مشخص میشود. از جمله انواع سورفکتانت میتوان به سورفکتانتهای غیریونی، آنیونی، کاتیونی، آمفوتریک و واکنشگرا اشاره کرد.
بخش آبگریز یا هیدروفوبیک سورفکتانت جاذبه بسیار کمی برای آب و بخش آبدوست دارای جاذبه قوی برای آب است. با افزایش غلظت سورفکتانت در آب، مولکولهای سورفکتانت تودههایی تشکیل میدهند بهطوریکه بخش داخلی آبگریز درون توده، یک محیط غیرقطبی ایجاد میکند.
به دلیل همین ویژگی سورفکتانتها در صنایع گوناگون کاربردهای زیادی دارند که در ادامه این مقاله به آن میپردازیم.
ساختار سورفکتانت
سورفکتانت آنیونی
سورفکتانت آنیونی دارای سر آبدوست با بار منفی است، به همین دلیل به آن، آنیونی گفته میشود. به دلیل خاصیت پاککنندگی عالی و بالای این نوع از سورفکتانت، پرکاربردترین نوع برای کاربرد در صنعت شوینده و تولید انواع مایع ظرفشویی و شامپو است.
سورفکتانت بهویژه در دور نگهداشتن کثیفی از پارچهها و ازبینبردن باقیماندههای نرمکننده پارچه از پارچهها مفید است. سورفکتانتهای آنیونی بهویژه در تمیزکردن خاکهای روغنی و سوسپانسیون خاکهای روغنی / رسی مؤثر هستند.
البته باید این نکته را هم در نظر گرفت که اگر سورفکتانت آنیونی با آب سخت در تماس باشد، میتواند با یونهای سختی آب با بار مثبت (کلسیم و منیزیم) واکنش نشان داده و در نتیجه تا حدودی غیرفعال میشود.
هرچه سختی آب و میزان یونهای کلسیم و منیزیم بیشتر باشد، سیستم سورفکتانت آنیونی بیشتر غیرفعال میشود. دقیقاً به همین دلیل است که هنگام شستشو با آب سرد که سختی بیشتری دارد، به ماده شوینده بیشتری نیاز داریم.
متداولترین سورفکتانتهای آنیونی مورداستفاده عبارتاند از آلکیل سولفاتها و سولفوناتها، آلکیل اتوکسیلات سولفاتها، لیگنین سولفوناتها، استرهای فسفات، استرهای سولفوسوکسینات و کربوکسیلاتها.
سورفکتانت کاتیونی برخلاف نوع آنیونی، دارای سر هیدروفیلیک با بار الکتریکی مثبت است. این نوع سورفکتانت، در واکنشهایی تشکیل میشود که آلکیل هالیدها با آمینهای چرب اولیه، ثانویه یا سوم واکنش میدهند.
سورفکتانتهای کاتیونی کشش سطحی را کاهش میدهند و بهعنوان عوامل مرطوبکننده در محیطهای اسیدی استفاده میشوند. بااینحال، یک نقطهضعف یک عامل فعال سطحی کاتیونی این است که وقتی به یک محلول قلیایی مانند نمکهای آمونیوم چهارتایی اضافه میشوند، هیچ اثر شویندهای ندارند.
از بخشهای قبلی میتوان نتیجه گرفت که دستیابی به سورفکتانت آمین یا آلکیل آمونیوم نیازمند زنجیرهای از واکنشهای شیمیایی است که کموبیش انتخابی هستند و لزوماً کامل نیستند. در نتیجه، تنها بخش کوچکی از مواد واکنشدهنده به محصول نهایی موردنظر تبدیل میشود.
به همین دلیل است که سورفکتانتهای کاتیونی بهطورکلی گرانتر از سورفکتانتهای آنیونی مانند سولفوناتها یا سولفاتها هستند. ازاینرو، سورفکتانتهای کاتیونی تنها در مواردی استفاده میشوند که نمیتوان آنها را با سورفکتانتهای دیگر جایگزین کرد.
از سورفکتانت کاتیونی در صنعت نساجی برای به تأخیرانداختن جذب رنگ استفاده میشود. در این کاربرد آنها با رنگ رقابت میکنند و در نتیجه جذب رنگ را کند کرده و به دستیابی به رنگ یکنواخت کمک میکنند.
حتی گاهی بهعنوان بازدارنده خوردگی در محیط اسیدی کاربرد دارند. همچنین امولسیونهای آسفالتی برای روسازی جادهها و پوششهای محافظ و رنگها اغلب توسط نمکهای نمک آمین چرب (در pH اسیدی) یا کواتها (در pH خنثی) تثبیت میشوند. برخی نیز مانند بنزالکونیوم کلراید بهعنوان ماده ضدعفونیکننده استفاده میشود.
سورفکتانت غیریونی
در سورفکتانتهای غیریونی، سر آبدوست قطبی است؛ اما کاملاً باردار نیست. سورفکتانتهای غیریونی کاربردهای متنوعی در تولید منسوجات دارند و حجم مورداستفاده از انواع مختلف سورفکتانتهای غیریونی زیاد است.
الکلها، اسیدهای اتوکسیله، آمینهای اتوکسیله، اکسیدهای آمین، آلکیل فنلهای پلی اکسی اتیلن شده و پلی اکسی اتیلن خطی رایجترین انواع سورفکتانتهای غیریونی هستند. خواص یک سورفکتانت غیریونی را میتوان با کنترل مقادیر نسبی خصوصیات آبدوست و آبگریز تا حدودی برای یک کاربرد خاص تنظیم کرد.
انواع سورفکتانت
سورفکتانت چگونه کار می کند؟
برای درک اینکه سورفکتانتها چگونه کار میکنند بیایید با درنظرگرفتن اینکه وقتی سورفکتانتها را به یک ظرف آب اضافه میکنیم، چه اتفاقی میافتد، شروع کنیم.
سورفکتانتها ابتدا روی سطح آب جمع میشوند تا لایهای را در سطح مشترک آبوهوا تشکیل دهند بهطوریکه بخش آبدوست به سمت آب و بخش آبگریز به سمت هوا باشد. این پدیده منجر به کاهش کشش سطحی آب میشود که یکی از ویژگیهای کلیدی سورفکتانتها به شمار میرود.
اما با افزایش غلظت سورفکتانت، اتفاق جالبی رخ میدهد:
میسلها یا «تودههای» توپی شکل سورفکتانت، با دمهای رو به داخل و دور از آب شکل می گیرند. غلظتی که در آن میسلها شروع به تشکیل می کنند، غلظت میسل بحرانی (CMC) نامیده میشود.
این خاصیت بسته به نوع سورفکتانت متفاوت است و کارایی و غلظت مورد نیاز برای یک فرایند خاص را تحت تأثیر قرار میدهد. افزودن سورفکتانت بیشتر فراتر از CMC منجر به افزایش تشکیل میسل می شود. رون میسل ها یک فضای غیر قطبی آبگریز تشکیل شده و سطح بیرونی آن آبدوست است.
تشکیل میسل برای بسیاری از کاربردهای سورفکتانت بسیار مهم است؛ زیرا تجزیه موادی مانند روغن که معمولاً در آب نامحلول هستند را تسهیل میکند. فضای درونی این تودهها ذرات آلودگی و چربی آبگریز را جذب کرده و از محیط آبی خارج میکند. سورفکتانتهایی با CMC پایین به سورفکتانت کمتری برای کاهش کشش سطحی و تشکیل میسل نیاز دارند و بنابراین کارامدتر هستند.
کاربردهای سورفکتانت
بنابراین؛ سورفکتانتها به طور گستردهای در صنعت مواد شوینده، روانکاری، به عنوان نرم کننده در لجن فاضلاب و صنعت نفت استفاده میشوند. بیشتر کاربردهای سورفکتانتها محصولات نرمکننده هستند که ویژگیهای مشابهی با مواد شوینده، زنجیره بلند آلیفاتیک و بخش آبدوست دارند.
در ادامه به بررسی کاربرد سورفکتانت در حوزههای مختلف صنعتی میپردازیم.
سورفکتانت بهعنوان نرمکننده در نساجی
فینیشینگ یک اصطلاح جامع در نساجی است که به فرایندهایی که پارچهها پس از تولید آن را طی میکنند، اشاره دارد. یکی از مواد شیمیایی که در این مرحله برای افزایش کیفیت پارچهها استفاده میشود، سورفکتانتها هستند که بهعنوان نرمکننده به کار میروند.
این نرمکنندهها، با ویژگیهای آبگریز، حالتی بسیار نرم و گاهاً مشابه حس چربی سطح را هنگام لمس پارچه ایجاد میکنند. سورفکتانتهای نرمکننده با ویژگی غالباً آبدوست، عموماً لمس خشکتری را ارائه میکنند.
سورفکتانت در کشاورزی
امروزه موفقیت فناوری کنترل علفهای هرز در کشاورزی به توسعه و استفاده مؤثر از علفکشهای آلی و سپس استفاده از مواد شیمیایی دیگر، بهویژه سورفکتانتها نسبت داده میشود.
سورفکتانتها عملکردهای مختلفی را در پراکندگی علفکشها انجام میدهند. سورفکتانتها عمدتاً در محلولهای آبی مورداستفاده قرار میگیرند، جایی که کشش سطحی را کاهش میدهند و در نتیجه گسترش و مرطوب شدن سطح علفهای هرز را افزایش میدهند.
این امر منجر به پوشش یکنواخت سطح علفهای هرز، جذب بیشتر، کاهش سرعت تبخیر و سایر اثرات مطلوب میشود. سورفکتانتها به مولکولهای علفکش کمک میکنند تا از طریق سطح مومی برگ نفوذ کنند.
در کود حاوی نیتروژن (سولفات آمونیوم) ترکیبات سورفکتانت به ترکیب نیتروژن کمک میکند تا از سطح برگ نفوذ کند. معمولاً از مخلوط سورفکتانتهای غیریونی در این کاربردها استفاده میشود.
کاربرد سورفکتانت در صنعت نفت
کاربرد سورفکتانتها در صنعت نفت از اهمیت عملی زیادی برخوردار است و همچنین بسیار متنوع است؛ زیرا سورفکتانتها ممکن است در سراسر فرایند تولید نفت در مخازن، چاههای نفت و گاز، در عملیات پردازش سطحی، و در محیطزیست، بهداشت و سلامت کاربرد داشته باشند.
برخی از نمونههای کاربرد سورفاکتانت در صنعت نفت در سیستمهای گاز/مایع عبارتاند از تولید چاه نفت و فومهای سرچاهی، فرایند فلوتاسیون روغن، فومهای تقطیر و تفکیک اجزا برج، فومهای نفت کوره و مخزن سوخت جت (کامیون)، سیال حفاری فوم، مایع اسیدی فوم، فومهای مسدودکننده و منحرفکننده فومهای کنترل تحرک گاز.
سورفکتانت در پاککننده ها
سورفکتانت ها عنصر کلیدی محصولات پاککننده هستند. پاککنندهها معمولاً شامل چهار جز اساسی هستند. سورفکتانتها، هیدروتروپها، سازندهها و حاملها. هیدروتروپها مواد شیمیایی هستند که سورفکتانتها و سازندههای ناهمگن را در یک محلول پایدار نگه میدارند.
حامل یا آب یا حلال دیگری است. این عناصر با هم کار میکنند تا امکانات لازم برای حذف آلودگیها را ایجاد کنند. نتیجه نهایی محصولی است که میتواند با مکانیسمهای مختلفی انواع آلودگی را از سطوح مختلف بزداید.
نوع سورفکتانتهای مورد استفاده در یک محصول تمیز کننده تا حد زیادی تعیین میکند که این محصول برای چه نوع آلودگی و چه سطوحی مناسب است.
اهمیت سورفکتانت
همانطور که قبلاً هم اشاره شد کارکردهای اصلی سورفکتانتها، کاهش کشش سطحی در فرایندهای مختلف، پاککنندگی بالا و تولید منسوجات با ویژگیهای انتخابی است. به دلیل رفتار دوگانه سورفکتانت که هم بخش آبگریز و هم بخش آبدوست را در ساختار خود دارد، این مواد شیمیایی به جز جداییناپذیر صنایع مختلف تبدیل شدهاند.
کاربرد پلی سوربات ها
پلی سوربات 20 یا تویین 20 و همچنین پلی سوربات 80 جز مواد شیمیایی سورفکتانت هستند که به عنوان امولسیفایر به طور گسترده در محصولات مراقبت شخصی و آرایشی – بهداشتی استفاده میشوند. تویین 80 و تویین 20 به خصوص در سیستمهای O/W به عنوان امولسیفایر و به عنوان حلال برای اسانسها و عطرها در سیستمهای آبی و آبی / الکلی بسیار مؤثر هستند.
این دو ترکیب جز سورفکتانتهای زیست سازگار هستند به همین دلیل در صنعت مواد غذایی و داروسازی نیز کاربرد دارند. ترکیبات پلی سوربات برای پراکندگی ذرات آبگریز در محلولهای آبی به کار میروند.
اگر بخواهیم کاربردهای متنوع تویین 20 و تویین 80 را به صورت موردی بیان کنیم شامل موارد زیر خواهد بود:
حل کننده
تثبیت کننده
امولسیفایر
سورفاکتانت
عامل مرطوب کننده
عامل ضد الکتریسیته ساکن
غلظت دهنده
اصلاح کننده ویسکوزیته
ماده تشکیل دهنده عطر
روان کننده
برخی از مادههایی که به عنوان نرم کننده استفاده میشوند:
مولیبدات سدیم دی هیدراته که به نام نمک دی سدیم اسید مولیبدیک نیز شناخته میشود، یک ماده سفیدرنگ بهصورت گرانول ریزدانه است که با فرمول : Na2MoO4·2H2O شناخته میشود.
سدیم مولیبدات بهعنوان یک بازدارنده خوردگی در سیستمهای آب خنککننده باز و بسته، خنککننده موتور، مایعات فلزکاری، آبکاری و گل حفاری کاربرد دارد.
مولیبدات همچنین مغذی گیاهان بوده و بهعنوان کود در کشاورزی استفاده میشود. سدیم مولیبدات منبع اکسید مولیبدن است و این ماده شیمیایی کاربردهای متنوعی در زمینه صنعت، تجارت و کشاورزی دارد.
این ماده یک بازدارنده خوردگی ایدهآل برای آب و سیستمهای خنککننده است. چراکه در دماها و سطوح pH مختلف، کارایی دارد. این ماده، میتواند از خوردگی آهن، مس و آلومینیوم در سیستمهای خنککننده آبی باز و بسته جلوگیری کند.
مولیبدات سدیم (Na2MoO4) از ترکیبات معدنی سدیم یا نمک طبیعی به دست میآید. منبع غنی مولیبدن است که یکریز مغذی عالی خاک است و برای رشد سالم گیاه ضروری است.
سدیم مولیبدات در صنعت کشاورزی مناسب بهعنوان کود و بهصورت محلولپاشی یا کوددهی به مقدار کم استفاده میشود. در صنعت کشاورزی از این ماده شیمیایی برای تهیه کود مخصوصاً در سبزیجاتی مانند گلکلم و کلم بروکلی استفاده میشود.
این ماده همچنین هنگام درمان کمبود مس به غذای دام افزوده میشود. البته باید احتیاط کرد؛ زیرا Na2MoO4 خود میتواند در غلظت 0.3 ppm باعث بروز کمبود مس در گاو شود.
Sodium molybdate با اکثر فلزات رایج، عوامل اکسیدکننده یا قلیایی سازگار نیست. اگر مولیبدات سدیم با منیزیم مذاب تماس پیدا کند، بهشدت با آن واکنش داده و منفجر میشود. علاوه بر این، بهشدت با سدیم، لیتیوم داغ، پتاسیم و اینترهالوژنها (مانند تری فلوراید کلر و پنتا فلوراید برم) واکنش نشان میدهد.
این ماده منبع مهمی از مولیبدن است و بیشتر بهصورت نمک دهیدراته سدیم وجود دارد. آنیون مولیبدات چهاروجهی است. برای هر آنیون دو کاتیون سدیم وجود دارد.
Sodium molybdate به طور گسترده در تولید، از جمله کودهای کشاورزی، رنگدانهها، کاتالیزورها، بازدارندههای آتش، بازدارندههای خوردگی و همچنین تصفیه آب کاربرد دارد.
همانطور که گفته شد این ماده یک کود مغذی ضروری برای گیاهان و حیوانات است که معمولاً برای کشت هیدروپونیک گیاهان و حبوبات مانند نخود، لوبیا، عدس، یونجه و بادامزمینی استفاده میشود. molybdate جذب نیتروژن را بهبود میبخشد و باعث تثبیت کارآمد نیتروژن جو توسط باکتریها میشود.
این ماده به دلیل سمیت پایین در تصفیه آب از جمله تصفیه آب صنعتی استفاده میشود. مزیت مولیبدات سدیم در تصفیه آب این است که در غلظت پایین کارایی لازم را دارد که رسانایی کم آب را حفظ میکند و با کاهش پتانسیل خوردگی گالوانیکی از خوردگی جلوگیری میکند. همچنین در پرداخت سطوح فلزی از جمله گالوانیزه و پولیش سطوح استفاده میشود.
نقطه ذوب: 687 درجه سانتیگراد (1269 درجه فارنهایت؛ 960 کلوین)
حلالیت در آب: 84 گرم در 100 میلیلیتر (100 درجه سانتیگراد)
ضریب شکست (nD): 1.714
روش تولید مولیبدات سدیم
تولید مولیبدات سدیم
سدیم مولیبدات را میتوان با اکسیدکردن و برشته کردن مولیبدنیت یا دیگر مواد خام حاوی مولیبدن به دست آورد. تری اکسید مولیبدن، بهدستآمده را با سدیمهیدروکسید شستشو داده و محلول مولیبدات سدیم به دست میآید و در مراحل بعد فیلتراسیون، به غلظت رساندن، سردکردن، سانتریفیوژ و خشککردن انجام میشود.
این ماده ابتدا با فرایند هیدراتاسیون تولید شد. میتوان آن را با حلکردن تری اکسید مولیبدن در هیدروکسید سدیم در محدوده دمایی 50-70 درجه سانتیگراد و سپس کریستال کردن محصول فیلتر شده تولید کرد. محصول خشک نهایی با حرارت دادن آن تا 100 درجه سانتیگراد به دست میآید.
MoO3 + 2NaOH + H2O → Na2MoO4·2H2O
واکنش فوق واکنش تولید سدیم مولیبدات را نشان میدهد که در آن تری اکسید مولیبدن با هیدروکسید سدیم و آب واکنش میدهد.
کاربرد مولیبدات سدیم
سدیم مولیبدات در تصفیه آب
در فرایند تصفیه آب صنعتی، مولیبدات سدیم بر نیتریت سدیم ترجیح داده میشود. جایی که به دلیل ساختار دوفلزی آن پتانسیل خوردگی گالوانیکی وجود دارد. چراکه مولیبدات در غلظت کمتری از مولیبدات باعث کاهش قابلیت هدایت آب میشود. بهعبارتدیگر مولیبدات سدیم در محدوده 50 تا 100 ppm کارایی دارد، درحالیکه، نیترات سدیم در غلظت حدود 800 ppm باشد همان اثر را خواهد داشت. غلظتهای پایینتر مولیبدات رسانایی پایین آب را حفظ کرده و بنابراین پتانسیل خوردگی گالوانیکی کاهش مییابد.
سدیم مولیبدات (Na2MoO4) در تصفیه آب، بهعنوان یکی از بهترین مواد بازدارنده خوردگی در سیستمهای خنککننده با سیستم گردش باز و بسته آب، شناخته میشود.
اغلب در سطوح غلظتی پایینتر و همراه با سایر مهارکنندهها مانند فسفاتهای معدنی و آلی استفاده میشود.
مولیبداتها علاوه بر اینکه یک بازدارنده بسیار مؤثر در آب نرم و سخت هستند، از نظر حرارتی پایدارند و همچنین در حضور اکسیژن نیز عملکرد بسیار خوبی دارد.
علاوه بر این، تصفیه با مولیبدیت برای محیطزیست ایمنتر است و در مناطقی که تخلیه فسفات و یا روی ممنوع شده، بهترین انتخاب است.
در کاربردهای تصفیه آب صنعتی، مولیبدات سدیم نسبت به نیتریت سدیم بهترین محافظت در برابر خوردگی را ارائه میدهد.
مولیبدات سدیم، Na2MoO4، یک مهارکننده خوردگی غیرسمی و سازگار با محیطزیست برای حفاظت از سیستمهای خنککننده آب نرم بوده که جز بازدارندههای آندی طبقهبندی میشود، اما استفاده از آن نیاز به حضور اکسیژن یا دیگر عوامل اکسیدکننده در محلول دارد.
کاربرد مولیبدات سدیم به عنوان بازدارنده خوردگی
کاربرد صنعتی و تجاری بازدارندههای خوردگی حاوی مولیبدات روزبهروز در حال افزایش است.
مولیبدات از خوردگی فولاد کمکربن، مس و برنج در سیستمهای آب مداربسته جلوگیری میکند. این ترکیب هم سازگاری بیشتری با محیطزیست دارد و هم به علت کارایی در غلظت پایین، از نظر اقتصادی نیز مقرونبهصرفهتر است.
مولیبدات در غلظتهای مختلف بسته به شرایط محیطی کاربرد دارد. به طور مثال گاهی اوقات باتوجهبه pH آب به غلظت بالاتری از مولیبدات برای محافظت از استیل در برابر خوردگی، نسبت به غلظت موردنیاز در آب مقطر، نیاز است.
مهار مولیبدات سدیم در آبهایی با ترکیب و pH متفاوت بررسی شده است. مزیت مولیبدات فراتر از مهار خوردگی فلزات آهنی است که از جمله آنها میتوان به ممانعت از خوردگی حفرهای و خوردگی فلزات غیرآهنی اشاره کرد.
سدیم مولیبدات یک بازدارنده خوری آندی غیر اکسیدکننده است. مولیبدات سدیم نیاز به نیترات را از طریق جریان بازدارنده با نیتریت آمین کاهش میدهد. در نتیجه مقاومت در برابر خوردگی جریان حاوی نمک کربوکسیلات را افزایش میدهد.
مولیبدات سدیم در کشاورزی
سدیم مولیبدات در کشاورزی
مولیبدات سدیم به طور گستردهای بهعنوان کود کشاورزی در مزارع استفاده میشود. صنعت کشاورزی سالانه نزدیک به پانصد کیلوگرم مولیبدات سدیم بهعنوان کود استفاده میکند. این نوع ماده برای تبدیل نیتراتهای موجود در برگ به پروتئین و آمینواسید ضروری است. مولیبدن برای رشد بهینه گیاهان خصوصاً حبوبات لازم است.
مولیبدات برای درمان اختلالات ناشی از کمبود مولیبدن در خاک در گیاهانی مانند کلم بروکلی و گلکلم استفاده میشود. البته دوز مولیبدات باید در حد مجاز باشد، زیرا در غیر این صورت منجر به کمبود مس در دام میشود مولیبدات یک کود کریستالی محلول در آب است که مقدار بسیار کمی از آن برای برآوردن نیاز سالانه گیاه نیاز است.
این ماده به دلیل شیمی ترکیبات مولیبدات که اکسید مولیبدن را در بالاترین درجه اکسایش دارند، انتخاب ایده آلی برای کود کشاورزی است. این بدان معناست که این ماده شیمیایی در آب بسیار محلول است. در نتیجه این کود بهراحتی در آب حل شده، در خاک و سپس توسط ریشه گیاهان بهخوبی جذب میشود. مولیبدات سدیم بهویژه در میان کشاورزانی که حبوبات کشت میکنند بسیار محبوب است.
علاوه بر کاربردهای سنتی کودهای مبتنی بر خاک، این ماده در کشاورزی هیدروپونیک که از بسترهای بیاثر بهعنوان بستر رشد بهجای خاک استفاده میکند، نیز کاربرد دارد. در این روش محلولهای غذایی با استفاده از آب مستقیماً به گیاهان داده میشوند، بنابراین کودهای شیمیایی با حلالیت بالا – مانند سدیم مولیبدات – برای این اهداف بسیار مطلوب هستند.
عنصر کمیاب ضروری مولیبدن را برای محصولات کشاورزی و دام تضمین میکند.
بهصورت محلولپاشی به محصولات زراعی و مراتعی که در خاکهای اسیدی رشد میکنند، کاربرد دارد.
برای تبدیل نیتراتهای موجود در برگها به اسیدهای آمینه و پروتئین ضروری است
مناسب برای محلولپاشی یا کوددهی
ایدهآل برای، لوبیا، نخود، انگور، کدو، کلزا، شبدر و سایر محصولات و مراتع
مولیبدن در خاک
مولیبدن به شکل مولیبدات (MoO4-2) توسط گیاه جذب میشود. مولیبدن موجود در خاک به طور طبیعی از تجزیه سنگها حاصل میشود و مقدار آن بین 2 تا 2.5 ppm است. از این مقدار، تنها 10٪ آن برای گیاه قابل جذب است.
چه عواملی بر وجود مولیبدن در خاک تأثیر میگذارد؟
از جمله عواملی که دردسترسبودن مولیبدن در خاک تأثیر میگذارد، pH است. با افزایش pH، مولیبدن بیشتر در دسترس گیاه قرار میگیرد؛ زیرا به شکل قابل جذب (MoO4-2) تبدیل میشود.
مولیبدات سدیم شیمی
سدیم مولیبدات به عنوان ردیاب شیمیایی
مولیبدات سدیم در شیمی دارویی و بیوشیمی کاربرد دارد. برای ردیابی بسیاری از مواد شیمیایی آلی که بیرنگ هستند استفاده میشود.
سدیم مولیبدات در مکمل های غذایی
برخی از افراد ممکن است رژیم غذایی خود را با مولیبدات سدیم تکمیل کنند. این محصولات میتوانند بهتنهایی یافت میشود، اما مولیبدن معمولاً در مولتیویتامینها و ویتامینهای پیچیده یافت میشود.
دوز مصرفی این مکملهای غذایی از حدود 50 میکروگرم تا 500 میکروگرم (میکروگرم) molybdate متغیر است.
اکثر مردم به منبع اضافی مولیبدن نیاز ندارند، زیرا این ماده در انواع مختلفی از غذاها مانند حبوبات، ماست، سیبزمینی، نان سبوسدار، جگر گاو، اسفناج، ذرت، پنیر، ماهیتن و غیره وجود دارد. موارد مسمومیت ناشی از مقدار اضافی دریافت مولیبدن نادر است و معمولاً فقط به دلیل قرارگرفتن در معرض معدن و صنایع فلزکاری پیش میآید.
ترکیبات مولیبدن
ترکیبات مولیبدن مورداستفاده برای محصولات زراعی شامل تری اکسید مولیبدن، مولیبدات سدیم و مولیبدات آمونیوم است. تری اکسید مولیبدن فقط تا حدودی در آب محلول است. تری اکسید مولیبدن حاوی 66 درصد مولیبدن است. مولیبدات آمونیوم حاوی 54 درصد مولیبدن و در آب محلول است. این ماده حاوی 39 درصد مولیبدن است و بهصورت کریستالهای ریز فروخته میشود که بهراحتی در آب سرد حل میشود و این ماده بدون شک راحتترین ترکیب برای تهیه محلولهایی است که برای سمپاشی استفاده میشوند.
مولیبدات سدیم شکل محلول مولیبدن است. Sodium molybdate رشد را در مراتع بهویژه حبوبات افزایش میدهد. سطوح بیش از حد مولیبدن میتواند باعث کمبود مس شود؛ زیرا مولیبدن باعث افزایش دفع مس در دام میشود. همچنین نشاندادهشده است که سطوح بالای مولیبدن باعث افزایش ناباروری میشود.
مولیبدن (Mo) یکی از شش عنصر شیمیایی جزئی موردنیاز گیاهان سبز است. پنج مورد دیگر عبارتاند از آهن، مس، روی، منگنز و بور. به این عناصر “جزئی” میگویند؛ زیرا گیاهان فقط در مقادیر بسیار کم به آنها نیاز دارند در مقایسه با عناصر اصلی (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، کلسیم و منیزیم).
مقدار مولیبدن موردنیاز گیاه از بقیه شش عنصر جزیی کمتر است بهطوریکه حداقل 50 گرم مولیبدن در هر هکتار نیاز اکثر محصولات را برآورده میکند. کمبود مولیبدن عمدتاً در مناطق دارای خاک اسیدی رخ میدهد.
موارد احتیاط هنگام استفاده از سدیم مولیبدات
با عوامل اکسیدکننده، فلزات قلیایی و بسیاری از فلزات رایج سازگاری ندارد. میتواند در تماس با منیزیم مایع منفجر شود.
بهشدت با مواد اینترهالوژن مانند پنتا فلوراید برم و تری فلوراید کلر واکنش میدهد.
با لیتیوم داغ، سدیم و پتاسیم واکنش شدیدی دارد.
شرکت دکتر کمیکال تأمینکننده مواد ضد خوردگی و تصفیه آب و فاضلاب است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید و فروش مواد شیمیاییو قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.
کلرید روی چیست؟ زینک کلراید یکی از منابع روی میباشد که از چندین فرم کریستالی تشکیل شده است که در سنتزهای شیمیایی کاربرد خود را نشان میدهد. در ادامه فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال را همراهی کنید تا با این ترکیب شیمیایی بهطور کامل آشنا شوید.
کلرید روی چیست؟
زینک کلراید (Zinc chloride) نام ترکیب شیمیایی ZnCl2 یا هیدراتهای آن است. تمام شکلهای این محلول بی رنگ یا سفید هستند و در آب بسیار محلول هستند. این نوع محلول بسیار جاذب الرطوبه است، بنابراین در نگهداری باید آن را از تماس با منبع رطوبت مانند هوا محافظت کرد.
سرد شدن سریع این محلول مذاب یک ماده شیشهای را تشکیل میدهد. محلولهای آبی غلیظ زینک کلراید خاصیت جالب حل کردن نشاسته، ابریشم و سلولز را دارند. بنابراین محلولهای Zinc chloride را نمیتوان از طریق کاغذ صافی استاندارد فیلتر کرد. بهطور عمده کاربرد وسیعی در صنعت نساجی، متالورژی و سنتز شیمیایی دارند. محلول بیآب را میتوان از روی و هیدروژن کلرید تهیه کرد.
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
همچنین اشکال هیدراته و محلولهای آبی کلرید روی را میتوان به آسانی با استفاده از اسید هیدروکلریک غلیظ و قطعات روی تهیه کرد. همانطور که در واکنش زیر مشاهده میکنید، اکسید روی و سولفید روی با HCl بدون تشکیل هیدروژن واکنش میدهند:
ZnS(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2S(l)
نمونههای تجاری آن معمولاً حاوی آب و اکسی کلرید روی محصول اصلی هیدرولیز هستند. چنین نمونههایی را میتوان به صورت زیر خالص کرد: 100 گرم کلرید روی خام در 800 میلی لیتر دی اکسان بی آب و در حضور گرد فلز روی را حرارت داده و رفلاکس میشود.
این مخلوط در حالی که داغ است فیلتر میشود (برای حذف روی)، و پس از خنک شدن رسوب سفید روی کلرید خالص قابل برداشت خواهد بود. نمونه های بیآب آن را نیز میتوان با تصعید در جریانی از گاز کلرید هیدروژن و سپس حرارت دادن تا دمای 400 درجه سانتیگراد در جریان گاز نیتروژن خشک خالص کرد.
کلرید روی به عنوان الکترولیت استفاده میشود. همچنین این محلول به عنوان عامل متراکمکننده، ضدعفونیکننده و خشککننده استفاده می شود. این محلول در کنار ترکیبات مس و کروم به عنوان نگهدارنده چوب استفاده میشود.
این ماده یک ماده شیمیایی خورنده است و در صورت تماس، پوست را شدیداً تحریک کرده و میتواند به طور جدی به چشمها آسیب وارد کند. تماس با روی کلرید میتواند به شدت سیستم تنفسی شامل بینی و گلو را تحریک کند. استنشاق این ماده به ریه آسیب وارد کرده و باعث ایجاد سرفه و سخت نفس کشیدن خواهد شد. به طوریکه تماسهای طولانی با Zinc chloride میتواند باعث ایجاد موقعیت اورژانسی برای ریهها شود.
در صورت تماس این محلول با چشم قبل از هرکاری با آب فراوان چشمها را به مدت 30 دقیقه شستشو دهید و سریعاً برای درمان پزشکی اقدام کنید. همچنین در صورت تماس این محلول با پوست، ابتدا لباس آلوده را خارج کرده و با مقدار زیادی صابون و آب پوست را شستشو دهید. سپس برای اقدامات پزشکی فوراً مراجعه کنید.
در صورت استنساق آن سریعاً شخص آسیب دیده را از محل حادثه خارج کرده، و در صورتیکه تنفس یا عملکرد قلب مختل شده به او تنفس مصنوعی بدهید. سپس سریعاً به مرکز خدمات پزشکی مراجعه کنید. شخص آسیب دیده با این ماده بین 24 تا 48 ساعت بعد باید تحت نظر باشد، چون ممکن است آسیب ریوی بعداً مشاهده شود.
آیا زینک کلراید قابل اشتعال است؟
کلرید روی خود نمی سوزد. اما در صورت تماس با آتش گازهای سمی تولید میکند، از جمله گازهای هیدروژن کلرید و اکسید روی. ضمناً این ماده ممکن است به شدت با پتاسیم واکنش انفجاری نشان دهد.
همچنین این نوع محلول با ترکیبات سیانید، سولفید، مواد اکسیدکننده مثل پرکلرات، پراکسید، پرمنگنات، کلرات، نیترات، کلرین، برومین و فلوئورین و بازهای قوی مثل کاستیک سودا و پتاسیم هیدروکسید سازگاری ندارد.
جدول رتبه بندی خطرات کلرید روی
3
سلامتی
0
قابلیت اشتعال
0
واکنش پذیری
در صورت تماس با آتش کلرید روی، گازهای سمی تولید میکند
درجه خطرات: 0=حداقل 1=جزئی 2=متوسط 3=جدی 4=شدید
کاربرد کلرید روی در صنعت
چسبها و مواد شیمیایی درزگیر
مواد شیمیایی کشاورزی غیر آفت کشها (شما میتوانید مواد اولیه کشاورزیرا از ما خریداری کنید.)
Zinc chloride یک جامد یونی است، اگرچه برخی از خصوصیات این ماده شبیه ترکیبات دارای پیوند کووالانسی است از جمله نقطه ذوب پایین آن (275 درجه سانتیگراد) و حلالیت بالای آن در حلالهایی مانند دی اتیل اتر. این نوع محلول یک اسید لوئیس ملایم است. به طوریکه محلولهای آبی آن دارای PH در حدود 4 است. هنگامی که اشکال هیدراته کلرید روی گرم میشوند، به یک اکسی کلرید هیدرولیز میشود.
در محلول آبی، این ماده منبع مفیدی از یون روی است که برای تهیه سایر نمکهای روی، به عنوان مثال کربنات روی مناسب است:
ZnCl2(aq) + Na2CO3(aq) → ZnCO3(s) + 2 NaCl(aq)
در آزمایشگاه، روی کلرید عمدتاً به عنوان یک اسید لوئیس با قدرت متوسط به طور گستردهای استفاده میشود. Zinc chlorideمیتواند واکنش سنتز ایندول فیشر، و همچنین واکنشهای اسیلاسیون فریدل کرافت را که شامل حلقههای آروماتیک فعال میشود، را کاتالیز کند.
زینک کلراید
این واکنش مربوط به تهیه رنگ فلورسین از انیدرید فتالیک و رزورسینول است که شامل آسیلاسیون فریدل کرافت است. این واکنش با استفاده از نمونه هیدراته کلرید روی انجام شده است.